Жидкость - агрегатное состояние вещества, промежуточное между газообразным и твердым.
Рентгеноструктурный анализ жидкостей также подтвердил, что характер расположения частиц жидкости промежуточный между газом и твердым телом. В жидкостях наблюдается ближний порядок в расположении частиц, т.е. их упорядоченное расположение на расстояниях, сравнимых с межатомными, и вообще, очень малые расстояния между частицами. Для частиц жидкости характерна большая подвижность. Эти факторы обуславливают то, что жидкости (подобно твердых тел) имеют малую сжимаемость и легко (в отличие от твердых тел) изменяют форму.
Поскольку молекулы жидкости размещаются вплотную друг к другу, то плотность жидкости гораздо больше плотность газов (расстояние между молекулами газа в сотни раз превышает размеры самих молекул). Каждая молекула жидкости в течение некоторого времени колеблется около определенного положения равновесия, после чего скачком переходит в новое положение, отдаленное от первоначального на расстояние порядка межатомного.
Таким образом, молекулы жидкости медленно перемищкються по всей массе жидкости и диффузия происходит гораздо медленнее, чем в газах. С повышением температуры жидкости интенсивность колебательного движения резко увеличивается, возрастает подвижность молекул, что, в свою очередь, является причиной уменьшения вязкости жидкости. Жидкостям присущ поверхностное натяжение. Он обусловлен тем, что молекулы поверхностного слоя испытывают несколько иную силу межмолекулярного взаимодействия, чем молекулы, находящиеся внутри объема жидкости.
На самом деле, молекула внутри жидкости со всех сторон равномерно окружена другими молекулами, поэтому действующие на нее силы в среднем компенсируются. Таким образом, результирующая сила, действующая на молекулу внутри жидкости со стороны других молекул, равна нулю. Плотность газообразной среды значительно меньше плотность жидкости, поэтому молекула в приповерхностном слое меньше привлекается в сторону молекул газа и более - в сторону молекул жидкости.
Так равнодействующая сил, приложенных к каждой молекулы поверхностного слоя, нулю не равна и направлена внутрь. Молекулы поверхностного слоя жидкости под действием результирующей силы втягиваются внутрь жидкости, и число молекул, находящихся на поверхности уменьшается до тех пор, пока свободная поверхность жидкости не окажется минимально возможной.
Под действием поверхностного натяжения жидкость (при отсутствии других сил) принимает форму шара (при заданном объеме это геометрическое тело имеет наименьшую площадь поверхности). Наблюдая мельчайшие капельки, взвешенные в воздухе, можем увидеть, что они действительно имеют форму шаров, но несколько неидеальных из-за действия сил притяжения. В условиях невесомости капля любой жидкости (независимо от ее размеров) имеет сферическую форму, что доказано в ходе экспериментов при космических полетах.
Суммарная энергия частиц жидкости складывается из энергии их хаотического (теплового) движения и потенциальной энергии, обусловленной силами межмолекулярного взаимодействия. Для перемещения молекулы из глубины жидкости в поверхностный слой надо потратить работу. Эта работа осуществляется за счет кинетической энергии молекул и идет на увеличение их потенциальной
энергии. Поэтому молекулы поверхностного слоя жидкости обладают большей потенциальной энергией, чем молекулы внутри жидкости. Эта дополнительная энергия, которой обладают молекулы в поверхностном слое жидкости, названная поверхностной
энергией, пропорциональна площади слоя dS.
Поверхностное натяжение зависит от примесей, имеющихся в жидкости. Например, наличие в воде наименьшего количества поверхностно-активных веществ (спирт, нефть и т.д.) уменьшает ее коэффициент поверхностного натяжения.
Наиболее известной поверхностно-активным веществом по отношению к воде есть мыло. Оно уменьшает ее коэффициент поверхностного натяжения примерно с 7,5 • 10-2 до 4,5 • 10-2 Н / м. Некоторые вещества (сахар, соль), наоборот, увеличивают коэффициент поверхностного натяжения. Это объясняется тем, что их молекулы взаимодействуют с молекулами жидкости сильнее, чем молекулы жидкости между собой. Например, если посолить мыльный раствор, то в поверхностный слой жидкости выталкивается молекул мыла больше, чем в пресной воде. В мыловаренной технике мыло «висолюеться» этим способом из раствора.